JP2018101502A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery.
従来、複数の電池を筐体等の部材に収容した組電池が知られている。例えば、特許文献1には、積層された2つの電池セル間の絶縁性を確保するために、両電池セル間に絶縁シートが設けられた電池パックが開示されている。 Conventionally, an assembled battery in which a plurality of batteries are housed in a member such as a housing is known. For example, Patent Document 1 discloses a battery pack in which an insulating sheet is provided between both battery cells in order to ensure insulation between two stacked battery cells.
しかしながら、特許文献1では、筐体に収納された絶縁シートを、筐体の外部から視認可能にする構成は考慮されていない。一般的に、電池セル間に絶縁シートを介在させる場合、セル間の絶縁性を担保するために、筐体内の正確な位置に絶縁シートが配置されているか否かを外部から確認できることが望ましい。 However, Patent Document 1 does not consider a configuration in which the insulating sheet stored in the housing is visible from the outside of the housing. In general, when an insulating sheet is interposed between battery cells, it is desirable to be able to confirm from the outside whether or not the insulating sheet is disposed at an accurate position in the housing in order to ensure insulation between the cells.
かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、筐体内における絶縁シートの配置を筐体外部から確認できる組電池を提供することにある。 The objective of this invention made | formed in view of this viewpoint is providing the assembled battery which can confirm arrangement | positioning of the insulating sheet in a housing | casing from the exterior of a housing | casing.
上記課題を解決するために、第1の観点に係る組電池は、
複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを保持するセルホルダと、
前記複数の電池セルの内、隣接する一の電池セルと他の電池セルとの間に配置される絶縁シートと、
を備え、
前記セルホルダは、隣接する前記一の電池セルと前記他の電池セルとの間に配置された前記絶縁シートと対応する位置において、外部と内部とを連通する孔部を有する。
In order to solve the above problem, the assembled battery according to the first aspect is:
A plurality of battery cells;
A cell holder for holding the plurality of battery cells;
Among the plurality of battery cells, an insulating sheet disposed between one adjacent battery cell and another battery cell,
With
The cell holder has a hole portion that communicates the outside and the inside at a position corresponding to the insulating sheet disposed between the adjacent one battery cell and the other battery cell.
本発明の一実施形態に係る組電池によれば、筐体内における絶縁シートの配置を筐体外部から確認できる。 According to the assembled battery according to the embodiment of the present invention, the arrangement of the insulating sheet in the housing can be confirmed from the outside of the housing.
以下、本開示に係る一実施形態について、図面を参照して説明する。図面は、模式的なものである。図面上の寸法又は比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。各図面における各構成部の描写は、部分的に簡略化されることがある。 Hereinafter, an embodiment according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. The drawings are schematic. The dimensions or ratios on the drawings do not necessarily match the actual ones. The depiction of each component in each drawing may be partially simplified.
図1は、一実施形態に係る組電池100の外観斜視図である。組電池100は、上部ケース300と、下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500と、ガス排出管600とを備える。組電池100は、略直方体形状である。X軸の正の方向に向く面は、組電池100の第1側面ともいう。X軸の負の方向に向く面は、組電池100の第2側面ともいう。Z軸の正の方向に向く面は、組電池100の上面ともいう。上面の反対側に対応するZ軸の負の方向に向く面は、組電池100の底面ともいう。Y軸の負の方向を向く面は、組電池100の前面ともいう。前面の反対側に対応するY軸の正の方向を向く面は、組電池100の背面ともいう。組電池100の各面の名称は、下部ケース110、セルホルダ120及びBATケース500の各面を示す名称として適用されうる。 FIG. 1 is an external perspective view of an assembled battery 100 according to an embodiment. The assembled battery 100 includes an upper case 300, a lower case 110, a cell holder 120, a BAT case 500, and a gas exhaust pipe 600. The assembled battery 100 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The surface facing the positive direction of the X axis is also referred to as the first side surface of the battery pack 100. The surface facing the negative direction of the X axis is also referred to as the second side surface of the battery pack 100. The surface facing the positive direction of the Z axis is also referred to as the upper surface of the assembled battery 100. The surface facing the negative direction of the Z axis corresponding to the opposite side of the upper surface is also referred to as the bottom surface of the battery pack 100. The surface facing the negative direction of the Y axis is also referred to as the front surface of the battery pack 100. The surface facing the positive direction of the Y axis corresponding to the opposite side of the front surface is also referred to as the back surface of the battery pack 100. The names of the surfaces of the assembled battery 100 can be applied as names indicating the surfaces of the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500.
下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、係合部材180によって、第1側面の側で互いに係合される。下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、係合部材180によって、第2側面の側でも互いに係合される。下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とが係合された部材は、電池ケースともいう。電池ケースには、後述する電池セル150(図3参照)が収容される。 The lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 are engaged with each other on the first side surface side by the engaging member 180. The lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 are engaged with each other also on the second side surface by the engaging member 180. A member in which the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 are engaged is also referred to as a battery case. A battery cell 150 (see FIG. 3) described later is accommodated in the battery case.
下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、例えば、PBT(Poly-Butylene Terephthalate)等の樹脂により構成されてよい。 The lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 may be made of a resin such as PBT (Poly-Butylene Terephthalate).
上部ケース300は、上面と第1側面とが接続する辺の一部に、凹部301及び凹部302を有する。上部ケース300は、前面と上面とが接続する辺の一部に、凹部303を有する。組電池100は、凹部301、凹部302及び凹部303に、それぞれSSG端子250、LOAD端子260及びGND端子270を備える。 The upper case 300 has a recess 301 and a recess 302 in a part of the side where the upper surface and the first side face are connected. The upper case 300 has a recess 303 in a part of the side where the front surface and the upper surface are connected. The assembled battery 100 includes an SSG terminal 250, a LOAD terminal 260, and a GND terminal 270 in the recess 301, the recess 302, and the recess 303, respectively.
上部ケース300は、第1側面に開口304を有する。組電池100は、開口304に、コネクタ310を備える。 The upper case 300 has an opening 304 on the first side surface. The assembled battery 100 includes a connector 310 in the opening 304.
上部ケース300は、例えば、PBT(Poly-Butylene Terephthalate)等の樹脂により構成されてよい。 The upper case 300 may be made of a resin such as PBT (Poly-Butylene Terephthalate).
ガス排出管600は、電池セル150から排出されるガスを通過させて、ガスを電池ケースの外部に排出する。ガス排出管600は、例えば、金属製のチューブであってよい。 The gas discharge pipe 600 allows the gas discharged from the battery cell 150 to pass through and discharges the gas to the outside of the battery case. The gas exhaust pipe 600 may be a metal tube, for example.
本実施形態において、組電池100は、内燃機関を備えた車両、又は内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリッド車両等の車両に搭載されて使用されると仮定する。組電池100は、例えば、車両の座席の下に搭載されてよい。組電池100は、例えば、車両のセンターコンソールに搭載されてよい。組電池100は、車両用に限られず、他の用途で用いられてよい。 In this embodiment, it is assumed that the assembled battery 100 is mounted and used in a vehicle such as a vehicle equipped with an internal combustion engine or a hybrid vehicle capable of traveling with the power of both the internal combustion engine and the electric motor. The assembled battery 100 may be mounted under a vehicle seat, for example. The assembled battery 100 may be mounted on a center console of a vehicle, for example. The assembled battery 100 is not limited to a vehicle, and may be used for other purposes.
図2は、図1に示す組電池100を含む電源システム400の概略を示す機能ブロック図である。電源システム400は、組電池100と、オルタネータ410と、スタータ420と、第2の二次電池430と、負荷440と、スイッチ450と、制御部460とを備える。組電池100は、下部ケース110に収容される第1の二次電池130を含む。第1の二次電池130、オルタネータ410、スタータ420、第2の二次電池430及び負荷440は、並列に接続される。 FIG. 2 is a functional block diagram showing an outline of a power supply system 400 including the assembled battery 100 shown in FIG. The power supply system 400 includes an assembled battery 100, an alternator 410, a starter 420, a second secondary battery 430, a load 440, a switch 450, and a control unit 460. The assembled battery 100 includes a first secondary battery 130 housed in the lower case 110. The first secondary battery 130, the alternator 410, the starter 420, the second secondary battery 430, and the load 440 are connected in parallel.
組電池100は、MOSFET210(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)と、リレー220と、センサ230とを備える。組電池100は、ヒュージブルリンク240と、第1の二次電池130と、BMS140(Battery Management System)とをさらに備える。BMS140は、バッテリコントローラともいう。組電池100は、SSG端子250と、LOAD端子260と、GND端子270とをさらに備える。 The assembled battery 100 includes a MOSFET 210 (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), a relay 220, and a sensor 230. The assembled battery 100 further includes a fusible link 240, a first secondary battery 130, and a BMS 140 (Battery Management System). The BMS 140 is also called a battery controller. The assembled battery 100 further includes an SSG terminal 250, a LOAD terminal 260, and a GND terminal 270.
リレー220と、第1の二次電池130と、ヒュージブルリンク240と、GND端子270とは、この順で直列に接続される。リレー220は、MOSFET210とSSG端子250とに電気的に接続される。SSG端子250は、オルタネータ410に電気的に接続される。MOSFET210は、LOAD端子260を介して、第2の二次電池430及び負荷440に直列に接続される。GND端子270は、接地される。 Relay 220, first secondary battery 130, fusible link 240, and GND terminal 270 are connected in series in this order. Relay 220 is electrically connected to MOSFET 210 and SSG terminal 250. The SSG terminal 250 is electrically connected to the alternator 410. MOSFET 210 is connected in series to second secondary battery 430 and load 440 through LOAD terminal 260. The GND terminal 270 is grounded.
センサ230は、第1の二次電池130に電気的に接続される。BMS140は、センサ230に通信可能に接続される。BMS140は、電源システム400の制御部460に、通信可能に接続される。BMS140は、MOSFET210と、リレー220と、センサ230とに、通信可能に接続される。センサ230の機能を実行する回路は、センサ基板231(図9参照)に実装される。 The sensor 230 is electrically connected to the first secondary battery 130. The BMS 140 is communicably connected to the sensor 230. The BMS 140 is communicably connected to the control unit 460 of the power supply system 400. The BMS 140 is communicably connected to the MOSFET 210, the relay 220, and the sensor 230. A circuit for executing the function of the sensor 230 is mounted on the sensor substrate 231 (see FIG. 9).
リレー220は、第1の二次電池130を、電源システム400における組電池100外の各構成要素と並列に接続する、又は、各構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。組電池100外の電源システム400の各構成要素は、外部回路ともいう。 The relay 220 functions as a switching element that connects or disconnects the first secondary battery 130 in parallel with each component outside the assembled battery 100 in the power supply system 400. Each component of the power supply system 400 outside the assembled battery 100 is also referred to as an external circuit.
センサ230は、適宜な構造を有し、適宜な方式で第1の二次電池130を含む回路に流れる電流、又は、第1の二次電池130を含む回路に印加される電圧を測定する。 The sensor 230 has an appropriate structure, and measures the current flowing through the circuit including the first secondary battery 130 or the voltage applied to the circuit including the first secondary battery 130 by an appropriate method.
ヒュージブルリンク240は、ヒューズ本体と、ヒューズ本体を収容保持する絶縁樹脂製のハウジングと、ハウジングを覆う絶縁樹脂製のカバーとにより構成され、過電流が生じた場合に溶断する。 The fusible link 240 includes a fuse body, a housing made of an insulating resin that accommodates and holds the fuse body, and a cover made of an insulating resin that covers the housing, and is blown when an overcurrent occurs.
第1の二次電池130は、電池セル150(図3参照)のアセンブリにより構成される。第1の二次電池130を構成する電池セル150は、例えばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池であってよい。第1の二次電池130は、正極側でリレー220に電気的に接続される。第1の二次電池130は、負極側でヒュージブルリンク240に電気的に接続される。ヒュージブルリンク240は、GND端子270を介して接地される。 The first secondary battery 130 is configured by an assembly of battery cells 150 (see FIG. 3). The battery cell 150 constituting the first secondary battery 130 may be a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. The first secondary battery 130 is electrically connected to the relay 220 on the positive electrode side. The first secondary battery 130 is electrically connected to the fusible link 240 on the negative electrode side. The fusible link 240 is grounded via the GND terminal 270.
MOSFET210は、第2の二次電池430及び負荷440を、電源システム400における他の構成要素と並列に接続する、又は、他の構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。組電池100は、MOSFET210を備えないこともある。MOSFET210は、MOS基板212(図12参照)に実装される。 The MOSFET 210 functions as a switching element that connects or disconnects the second secondary battery 430 and the load 440 in parallel with other components in the power supply system 400. The assembled battery 100 may not include the MOSFET 210. The MOSFET 210 is mounted on the MOS substrate 212 (see FIG. 12).
BMS140は、センサ230から、第1の二次電池130の電流又は電圧等の測定結果を取得する。BMS140は、測定結果に基づいて、第1の二次電池130の状態を推定する。BMS140は、例えば第1の二次電池130の充電率等を推定する。充電率は、SOC(State Of Charge)ともいう。BMS140の機能を実行する回路は、BMS基板141(図12及び図13参照)に実装される。 The BMS 140 acquires measurement results such as the current or voltage of the first secondary battery 130 from the sensor 230. The BMS 140 estimates the state of the first secondary battery 130 based on the measurement result. The BMS 140 estimates the charging rate of the first secondary battery 130, for example. The charging rate is also referred to as SOC (State Of Charge). A circuit for executing the function of the BMS 140 is mounted on the BMS substrate 141 (see FIGS. 12 and 13).
オルタネータ410は、発電機であって、車両のエンジンに機械的に接続される。オルタネータ410は、エンジンの駆動によって発電を行う。オルタネータ410がエンジンの駆動によって発電した電力は、レギュレータで出力電圧を調整されて、第1の二次電池130、第2の二次電池430及び負荷440に供給され得る。オルタネータ410は、車両の減速時等に回生によって発電可能である。オルタネータ410が回生発電した電力は、第1の二次電池130及び第2の二次電池430の充電に使用されうる。 Alternator 410 is a generator and is mechanically connected to the engine of the vehicle. Alternator 410 generates power by driving the engine. The electric power generated by the alternator 410 by driving the engine can be supplied to the first secondary battery 130, the second secondary battery 430, and the load 440 after the output voltage is adjusted by a regulator. The alternator 410 can generate power by regeneration when the vehicle is decelerated or the like. The electric power regenerated by the alternator 410 can be used for charging the first secondary battery 130 and the second secondary battery 430.
スタータ420は、例えばセルモータを含んで構成されうる。スタータ420は、第1の二次電池130及び第2の二次電池430の少なくとも一方からの電力供給を受けて、車両のエンジンを始動させる。 The starter 420 can be configured to include a cell motor, for example. The starter 420 receives power supply from at least one of the first secondary battery 130 and the second secondary battery 430 and starts the engine of the vehicle.
第2の二次電池430は、例えば鉛蓄電池により構成されうる。第2の二次電池430は、負荷440に電力を供給する。 The second secondary battery 430 can be composed of, for example, a lead storage battery. The second secondary battery 430 supplies power to the load 440.
負荷440は、例えば車両に備えられたオーディオ、エアコンディショナ、及びナビゲーションシステム等を含みうる。負荷440は、供給された電力を消費して動作する。負荷440は、エンジン駆動の停止中に第1の二次電池130から電力供給を受けて動作し、エンジン駆動中にオルタネータ410及び第2の二次電池430から電力供給を受けて動作する。 The load 440 can include, for example, an audio, an air conditioner, and a navigation system provided in the vehicle. The load 440 operates by consuming the supplied power. The load 440 operates by receiving power supply from the first secondary battery 130 while the engine driving is stopped, and operates by receiving power supply from the alternator 410 and the second secondary battery 430 while driving the engine.
スイッチ450は、スタータ420と直列に接続される。スイッチ450は、スタータ420を他の構成要素と並列に接続する、又は、他の構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。 Switch 450 is connected in series with starter 420. The switch 450 functions as a switching element that connects or disconnects the starter 420 in parallel with other components.
制御部460は、電源システム400の全体の動作を制御する。制御部460は、例えば車両のECU(Electric Control Unit又はEngine Control Unit)により構成されてよい。制御部460は、スイッチ450及びBMS140に、通信可能に接続される。制御部460は、BMS140を介して、MOSFET210及びリレー220に、通信可能に接続される。制御部460は、スイッチ450、MOSFET210及びリレー220の動作をそれぞれ制御する。制御部460は、各構成要素を制御することによって、オルタネータ410、第1の二次電池130及び第2の二次電池430による電力供給、並びに第1の二次電池130及び第2の二次電池430の充電を行う。 The control unit 460 controls the overall operation of the power supply system 400. The control unit 460 may be configured by, for example, an ECU (Electric Control Unit or Engine Control Unit) of the vehicle. The control unit 460 is communicably connected to the switch 450 and the BMS 140. The control unit 460 is communicably connected to the MOSFET 210 and the relay 220 via the BMS 140. The control unit 460 controls operations of the switch 450, the MOSFET 210, and the relay 220, respectively. The control unit 460 controls each component to supply power by the alternator 410, the first secondary battery 130 and the second secondary battery 430, and the first secondary battery 130 and the second secondary battery 430. The battery 430 is charged.
図3は、組電池100に収容される電池セル150の配置を示す斜視図である。本実施形態に係る組電池100は、5個の電池セル150−1〜5を収容する。組電池100に収容される電池セル150の数量は、5つに限られない。組電池100に収容される電池セル150の数量は、電池セル150の最大出力及び車両等の被駆動機器が消費する電力等に応じて、適宜決定されうる。 FIG. 3 is a perspective view showing the arrangement of the battery cells 150 housed in the assembled battery 100. The assembled battery 100 according to the present embodiment accommodates five battery cells 150-1 to 150-5. The number of battery cells 150 accommodated in the assembled battery 100 is not limited to five. The number of battery cells 150 accommodated in the assembled battery 100 can be appropriately determined according to the maximum output of the battery cells 150 and the power consumed by a driven device such as a vehicle.
電池セル150は、6つの面を有する略直方体形状である。電池セル150の6つの面のうち2つの面は、他の4つの面よりも大きい面積を有する。電池セル150の面のうち比較的面積の大きい2つの面は、扁平面ともいう。電池セル150は、扁平面がZ軸の正の方向及び負の方向に向くように配置される。言い換えれば、電池セル150は、扁平面が組電池100の上面及び底面に略平行となるように配置される。 The battery cell 150 has a substantially rectangular parallelepiped shape having six surfaces. Two of the six surfaces of the battery cell 150 have a larger area than the other four surfaces. Two surfaces having a relatively large area among the surfaces of the battery cell 150 are also referred to as flat surfaces. The battery cell 150 is disposed such that the flat surface is directed in the positive direction and the negative direction of the Z axis. In other words, the battery cell 150 is disposed such that the flat surface is substantially parallel to the upper surface and the bottom surface of the assembled battery 100.
本実施形態に係る組電池100において、電池セル150は、2段と3段とに分けてZ軸方向に積層される。2段に積層された電池セル150は、X軸の正の方向の側に配置される。3段に積層された電池セル150は、X軸の負の方向の側に配置される。電池セル150が積層される数量は、組電池100に収容される電池セル150の数量に応じて、適宜変更されうる。積層される電池セル150の間には、電池セル150間の絶縁をとるための絶縁シート155(図14参照)が配置される。 In the assembled battery 100 according to this embodiment, the battery cells 150 are stacked in the Z-axis direction in two stages and three stages. The battery cells 150 stacked in two stages are arranged on the positive side of the X axis. The battery cells 150 stacked in three stages are arranged on the negative side of the X axis. The number of battery cells 150 stacked may be appropriately changed according to the number of battery cells 150 accommodated in the assembled battery 100. Between the battery cells 150 to be stacked, an insulating sheet 155 (see FIG. 14) for insulating the battery cells 150 is disposed.
電池セル150のY軸の負の方向の側の面は、キャップ面151ともいう。電池セル150は、キャップ面151が組電池100の前面の側に向くように配置される。電池セル150は、キャップ面151に、正極端子152と、負極端子153と、安全弁154とを備える。キャップ面151は、長辺と短辺とを有する略長方形状である。正極端子152及び負極端子153は、キャップ面151の長辺方向の両端付近に設けられる。正極端子152及び負極端子153は、電池セル150から電力を出力する電極である。正極端子152及び負極端子153をまとめて電極端子ともいう。 The surface of the battery cell 150 on the negative direction side of the Y axis is also referred to as a cap surface 151. The battery cell 150 is disposed so that the cap surface 151 faces the front side of the battery pack 100. The battery cell 150 includes a positive electrode terminal 152, a negative electrode terminal 153, and a safety valve 154 on the cap surface 151. The cap surface 151 has a substantially rectangular shape having a long side and a short side. The positive terminal 152 and the negative terminal 153 are provided near both ends of the cap surface 151 in the long side direction. The positive terminal 152 and the negative terminal 153 are electrodes that output power from the battery cell 150. The positive electrode terminal 152 and the negative electrode terminal 153 are collectively referred to as an electrode terminal.
安全弁154は、正極端子152と負極端子153との間に設けられる。安全弁154は、電池セル150内部で発生するガスによって、電池セル150内部の圧力が所定圧力以上になった場合にガスを外部に排出するために開く。電池セル150内部の圧力は、電池セル150が経年劣化した場合又は熱暴走した場合等に、所定圧力以上になりうる。所定圧力は、電池セル150の仕様に応じて、適宜定められうる。 The safety valve 154 is provided between the positive terminal 152 and the negative terminal 153. The safety valve 154 is opened to discharge the gas to the outside when the pressure generated in the battery cell 150 causes the pressure inside the battery cell 150 to exceed a predetermined pressure. The pressure inside the battery cell 150 can be equal to or higher than a predetermined pressure when the battery cell 150 has deteriorated over time or has run out of heat. The predetermined pressure can be appropriately determined according to the specifications of the battery cell 150.
図4は、電池セル150が下部ケース110及びセルホルダ120に収容された状態を示す斜視図である。下部ケース110は、上面の側に、係合孔115を有する。下部ケース110は、図示されていない底面の側にも、係合孔115を有する。セルホルダ120は、上面の側に、係合爪128を有する。セルホルダ120は、図示されていない底面の側にも、係合爪128を有する。係合孔115及び係合爪128とは、上面の側及び底面の側それぞれで互いに嵌合することによって、下部ケース110及びセルホルダ120を係合する。 FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which the battery cell 150 is accommodated in the lower case 110 and the cell holder 120. The lower case 110 has an engagement hole 115 on the upper surface side. The lower case 110 also has an engagement hole 115 on the side of the bottom surface not shown. The cell holder 120 has an engaging claw 128 on the upper surface side. The cell holder 120 also has an engaging claw 128 on the side of the bottom surface not shown. The engagement hole 115 and the engagement claw 128 are engaged with each other on the upper surface side and the bottom surface side to engage the lower case 110 and the cell holder 120.
図4において、下部ケース110及びセルホルダ120は、係合孔115が係合爪128の外側に位置するように構成される。下部ケース110及びセルホルダ120は、係合孔115が係合爪128の内側に位置するように、構成されてよい。係合孔115と係合爪128とは、交換されてよい。つまり、下部ケース110及びセルホルダ120は、係合孔115がセルホルダ120に設けられ、且つ、係合爪128が下部ケース110に設けられるように構成されてもよい。 In FIG. 4, the lower case 110 and the cell holder 120 are configured such that the engagement holes 115 are located outside the engagement claws 128. The lower case 110 and the cell holder 120 may be configured such that the engagement hole 115 is located inside the engagement claw 128. The engagement hole 115 and the engagement claw 128 may be exchanged. That is, the lower case 110 and the cell holder 120 may be configured such that the engagement hole 115 is provided in the cell holder 120 and the engagement claw 128 is provided in the lower case 110.
組電池100は、第1側面の側に、係合部材180を備える。組電池100は、図示されていない第2側面の側にも、係合部材180を備える。下部ケース110及びセルホルダ120はそれぞれ、第1側面の側に凸部112及び凸部122を有する。下部ケース110及びセルホルダ120はそれぞれ、図示されていない第2側面の側にも、凸部112及び凸部122を有する。係合部材180は、凸部112と、凸部122とを挟持することによって、下部ケース110とセルホルダ120とを係合する。係合部材180は、例えばクリップ等の弾性部材であってよい。 The assembled battery 100 includes an engagement member 180 on the first side surface side. The assembled battery 100 also includes an engagement member 180 on the second side surface (not shown). The lower case 110 and the cell holder 120 each have a convex portion 112 and a convex portion 122 on the first side surface side. Each of the lower case 110 and the cell holder 120 has a convex portion 112 and a convex portion 122 on the second side surface (not shown). The engaging member 180 engages the lower case 110 and the cell holder 120 by sandwiching the convex 112 and the convex 122. The engaging member 180 may be an elastic member such as a clip.
セルホルダ120は、上面の側に、BATケース500と係合されるための係合孔125を有する。セルホルダ120は、図示されていない底面の側にも、係合孔125を有する。また、セルホルダ120は、前面からY軸の負の方向へ略円筒状に突設された複数の収容部129を有する。収容部129の数は、電池セル150の電極端子の数と同一である。 The cell holder 120 has an engagement hole 125 for engaging with the BAT case 500 on the upper surface side. The cell holder 120 also has an engagement hole 125 on the bottom surface (not shown). The cell holder 120 has a plurality of accommodating portions 129 that project from the front surface in a substantially cylindrical shape in the negative direction of the Y axis. The number of the accommodating portions 129 is the same as the number of electrode terminals of the battery cell 150.
組電池100は、セルホルダ120の側に、セル間バスバ160−1〜4と、総プラス端子バスバ164と、総マイナス端子バスバ165とを備える。セル間バスバ160−1〜4は、まとめてセル間バスバ160ともいう。セル間バスバ160と、総プラス端子バスバ164と、総マイナス端子バスバ165とは、まとめてバスバともいう。バスバは、電池セル150の電極端子に電気的に接続される。バスバは、電池セル150の電極端子に溶接されてよい。バスバは、電池セル150の電極端子に、圧着等の他の方法で電気的に接続されてもよい。 The assembled battery 100 includes inter-cell bus bars 160-1 to 160-4, a total positive terminal bus bar 164, and a total negative terminal bus bar 165 on the cell holder 120 side. The inter-cell bus bars 160-1 to 160-4 are collectively referred to as inter-cell bus bars 160. The inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164, and the total minus terminal bus bar 165 are collectively referred to as a bus bar. The bus bar is electrically connected to the electrode terminal of the battery cell 150. The bus bar may be welded to the electrode terminal of the battery cell 150. The bus bar may be electrically connected to the electrode terminal of the battery cell 150 by other methods such as crimping.
セル間バスバ160は、電池セル150の正極端子152と、他の電池セル150の負極端子153とを電気的に接続する。例えば、セル間バスバ160−1は、電池セル150−1の正極端子152と、電池セル150−2の負極端子153とを電気的に接続する。セル間バスバ160−4は、電池セル150−4の正極端子152と、電池セル150−5の負極端子153とを電気的に接続する。セル間バスバ160−2及び3は、他のセル間バスバ160と同様に、電池セル150の電極端子を電気的に接続する。総プラス端子バスバ164は、電池セル150−5の正極端子152に、電気的に接続される。総マイナス端子バスバ165は、電池セル150−1の負極端子153に、電気的に接続される。バスバは、総プラス端子バスバ164と総マイナス端子バスバ165との間で、電池セル150を直列に接続する。 The inter-cell bus bar 160 electrically connects the positive terminal 152 of the battery cell 150 and the negative terminal 153 of another battery cell 150. For example, the inter-cell bus bar 160-1 electrically connects the positive terminal 152 of the battery cell 150-1 and the negative terminal 153 of the battery cell 150-2. The inter-cell bus bar 160-4 electrically connects the positive terminal 152 of the battery cell 150-4 and the negative terminal 153 of the battery cell 150-5. The inter-cell bus bars 160-2 and 3 electrically connect the electrode terminals of the battery cells 150, similarly to the other inter-cell bus bars 160. The total positive terminal bus bar 164 is electrically connected to the positive terminal 152 of the battery cell 150-5. The total minus terminal bus bar 165 is electrically connected to the negative terminal 153 of the battery cell 150-1. The bus bar connects the battery cells 150 in series between the total positive terminal bus bar 164 and the total negative terminal bus bar 165.
図5は、セル間バスバ160の構造を示す図である。セル間バスバ160は、凸部161と、端子接続部162と、センサ取付端子163と、アーム部163bとを備える。セル間バスバ160は、例えば銅又はアルミニウム等の導電性の金属で構成されてよい。 FIG. 5 is a diagram showing the structure of the inter-cell bus bar 160. The inter-cell bus bar 160 includes a convex portion 161, a terminal connection portion 162, a sensor mounting terminal 163, and an arm portion 163b. The inter-cell bus bar 160 may be made of a conductive metal such as copper or aluminum.
セル間バスバ160の凸部161は、セルホルダ120に設けられるリブ等の構造との接触を回避するために設けられる。端子接続部162は、電池セル150の電極端子に電気的に接続される。凸部161は、2つの端子接続部162の間に位置する。例えば図4において、セル間バスバ160−1をX軸の正の方向から見た場合、凸部161は、2つの端子接続部162よりもY軸の負の方向に突出している。 The convex portion 161 of the inter-cell bus bar 160 is provided in order to avoid contact with a structure such as a rib provided on the cell holder 120. The terminal connection part 162 is electrically connected to the electrode terminal of the battery cell 150. The convex portion 161 is located between the two terminal connection portions 162. For example, in FIG. 4, when the inter-cell bus bar 160-1 is viewed from the positive direction of the X axis, the convex portion 161 protrudes in the negative direction of the Y axis from the two terminal connection portions 162.
端子接続部162は、溶接用開口162aを有する。端子接続部162は、溶接用開口162aの周縁部において、例えばビード溶接等の溶接によって、電池セル150の各電極端子に電気的に接続される。 The terminal connection part 162 has a welding opening 162a. The terminal connecting portion 162 is electrically connected to each electrode terminal of the battery cell 150 by welding such as bead welding at the peripheral edge of the welding opening 162a.
センサ取付端子163は、センサ基板231(回路基板、図9参照)が取り付けられる端子である。センサ取付端子163は、ナット163a(固定機構)を有する。ナット163aは、センサ取付端子163の中央部に穿設された貫通孔に対して圧入される。センサ基板231は、例えばナット163aに螺合するボルト等によって、センサ取付端子163に取り付けられる。センサ基板231は、各電池セル150の電極端子に電気的に接続される。 The sensor attachment terminal 163 is a terminal to which a sensor board 231 (circuit board, see FIG. 9) is attached. The sensor attachment terminal 163 has a nut 163a (fixing mechanism). The nut 163a is press-fitted into a through hole formed in the center portion of the sensor mounting terminal 163. The sensor substrate 231 is attached to the sensor attachment terminal 163 by, for example, a bolt that is screwed into the nut 163a. The sensor substrate 231 is electrically connected to the electrode terminal of each battery cell 150.
アーム部163bは、電池セル150から離間する方向、すなわち、図4においてY軸の負の方向に延伸する。特に、アーム部163bは、電池セル150とセル間バスバ160との溶接面から傾斜して延伸する。アーム部163bは、弾性を有する。 The arm portion 163b extends in a direction away from the battery cell 150, that is, in the negative direction of the Y axis in FIG. In particular, the arm portion 163b extends while being inclined from the welding surface between the battery cell 150 and the inter-cell bus bar 160. The arm part 163b has elasticity.
図4に示すように、総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、外部接続部166と、セル間バスバ160と同様の端子接続部162とを有する。総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、セル間バスバ160と同様に、例えば銅又はアルミニウム等の導電性の金属で構成されてよい。総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、端子接続部162の溶接用開口162aの周縁部において、溶接等によって、電池セル150の電極端子に電気的に接続される。 As shown in FIG. 4, the total positive terminal bus bar 164 and the total negative terminal bus bar 165 include an external connection unit 166 and a terminal connection unit 162 similar to the inter-cell bus bar 160. Similar to the inter-cell bus bar 160, the total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 may be made of a conductive metal such as copper or aluminum. The total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 are electrically connected to the electrode terminals of the battery cell 150 by welding or the like at the peripheral edge portion of the welding opening 162a of the terminal connection portion 162.
総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165は、外部接続部166によって、総プラス銅バスバ285及び総マイナス銅バスバ286(図11及び図12参照)にそれぞれ電気的に接続される。総プラス銅バスバ285及び総マイナス銅バスバ286は、銅バスバともいう。外部接続部166は、ねじ穴166aを有する。外部接続部166は、ねじ穴166aに挿入したボルト等によって、銅バスバに電気的に接続される。総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165の端子接続部162は、セル間バスバ160と同等に、センサ取付端子163を有する。センサ基板231は、センサ取付端子163を介して、総プラス端子バスバ164及び総マイナス端子バスバ165に電気的に接続される。 The total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 are electrically connected to the total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286 (see FIGS. 11 and 12), respectively, by the external connection portion 166. The total plus copper bus bar 285 and the total minus copper bus bar 286 are also referred to as copper bus bars. The external connection part 166 has a screw hole 166a. The external connection portion 166 is electrically connected to the copper bus bar by a bolt or the like inserted into the screw hole 166a. The terminal connection portions 162 of the total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 have sensor mounting terminals 163, similar to the inter-cell bus bar 160. The sensor board 231 is electrically connected to the total plus terminal bus bar 164 and the total minus terminal bus bar 165 via the sensor mounting terminal 163.
図4に示すように、組電池100は、下部ケース110に締結部370を備える。締結部370は、補機台座200(図11参照)を取り付けるために用いられる。 As shown in FIG. 4, the assembled battery 100 includes a fastening portion 370 in the lower case 110. The fastening portion 370 is used to attach the auxiliary machine base 200 (see FIG. 11).
図4に示すように、組電池100は、前面側に、安全弁カバー610及び611と、ガスチューブ620とを備える。安全弁カバー610及び611は、例えばPBT等の樹脂で構成されてよい。安全弁カバー610及び611は、電池セル150のキャップ面151との間にシール630(図14参照)を挟んで、安全弁154を覆うようにキャップ面151に取り付けられる。シール630は、例えば、EPDM(Ethylene-Propylene-Diene Monomer)等のゴムで構成されてよい。安全弁カバー610及び611は、ねじ止め等によって、セルホルダ120に取り付けられてよい。 As shown in FIG. 4, the assembled battery 100 includes safety valve covers 610 and 611 and a gas tube 620 on the front side. The safety valve covers 610 and 611 may be made of a resin such as PBT, for example. The safety valve covers 610 and 611 are attached to the cap surface 151 so as to cover the safety valve 154 with a seal 630 (see FIG. 14) sandwiched between the cap surface 151 of the battery cell 150. The seal 630 may be made of rubber such as EPDM (Ethylene-Propylene-Diene Monomer). The safety valve covers 610 and 611 may be attached to the cell holder 120 by screwing or the like.
安全弁カバー610は、3段に積層された電池セル150−1〜3の安全弁154に共通して取り付けられる。安全弁カバー611は、2段に積層された電池セル150−4〜5の安全弁154に共通して取り付けられる。安全弁カバー610及び611は、電池セル150の安全弁154から排出されるガスを内部に保持しうる。 The safety valve cover 610 is attached in common to the safety valves 154 of the battery cells 150-1 to 150-3 stacked in three stages. The safety valve cover 611 is attached in common to the safety valves 154 of the battery cells 150-4 to 5 stacked in two stages. The safety valve covers 610 and 611 can hold the gas discharged from the safety valve 154 of the battery cell 150 inside.
安全弁カバー610は、安全弁154から排出されるガスを通過させるガスダクト612を有する。ガスダクト612は、安全弁カバー610から、組電池100の前面の側に突出する。安全弁カバー611は、安全弁154から排出されるガスを通過させるガスダクト613及び614を有する。ガスダクト613及び614は、安全弁カバー611から、組電池100の前面の側に突出する。 The safety valve cover 610 has a gas duct 612 that allows the gas discharged from the safety valve 154 to pass therethrough. The gas duct 612 protrudes from the safety valve cover 610 to the front side of the assembled battery 100. The safety valve cover 611 includes gas ducts 613 and 614 that allow the gas discharged from the safety valve 154 to pass therethrough. The gas ducts 613 and 614 protrude from the safety valve cover 611 to the front side of the assembled battery 100.
安全弁カバー610のガスダクト612と、安全弁カバー611のガスダクト613とは、ガスが漏洩しないようにガスチューブ620で接続される。この場合、電池セル150−1〜3から安全弁カバー610に排出されたガスは、安全弁カバー611に移動しうる。 The gas duct 612 of the safety valve cover 610 and the gas duct 613 of the safety valve cover 611 are connected by a gas tube 620 so that gas does not leak. In this case, the gas discharged from the battery cells 150-1 to 150-3 to the safety valve cover 610 can move to the safety valve cover 611.
安全弁カバー611のガスダクト614は、ガスが漏洩しないようにガス排出管600に接続される。この場合、安全弁カバー610から安全弁カバー611に移動したガスと、電池セル150−4〜5から安全弁カバー611に排出されたガスとは、ガス排出管600に排出されうる。組電池100が車両に搭載される場合、ガス排出管600は、例えば車体の下部の外部空間にガスを排出する。 The gas duct 614 of the safety valve cover 611 is connected to the gas exhaust pipe 600 so that the gas does not leak. In this case, the gas moved from the safety valve cover 610 to the safety valve cover 611 and the gas discharged from the battery cells 150-4 to 5 to the safety valve cover 611 can be discharged to the gas discharge pipe 600. When the assembled battery 100 is mounted on a vehicle, the gas discharge pipe 600 discharges gas to an external space below the vehicle body, for example.
安全弁カバー610及び611からガス排出管600まで、ガスが漏えいしないように接続されることによって、ガスが組電池100の周囲に漏洩しにくくなる。組電池100が車両に搭載される場合、ガスが車外に排出され、車内に漏洩しにくくなる。ガスダクト612及び614が組電池100の前面の側に突出することで、電池セル150から排出されたガスは、ガスダクト612及び614の方へ誘導されやすくなる。 By connecting the safety valve covers 610 and 611 to the gas exhaust pipe 600 so that the gas does not leak, it becomes difficult for the gas to leak around the assembled battery 100. When the assembled battery 100 is mounted on a vehicle, the gas is discharged outside the vehicle and is difficult to leak into the vehicle. Since the gas ducts 612 and 614 protrude toward the front side of the assembled battery 100, the gas discharged from the battery cell 150 is easily guided toward the gas ducts 612 and 614.
図6は、図3の電池セル150が下部ケース110及びセルホルダ120に収容された状態を示す拡大正面図である。図7は、図4のA−A断面図である。図8は、図4のB−B断面図である。図8(a)は、図4のB−B断面の一例を示す図である。図8(b)は、図8(a)の破線囲み部の拡大図と共に、絶縁シート155の突起156の変形例も示した図である。図6は、特に、3段に積層された電池セル150が配置されたX軸の負の方向の側を拡大した正面図である。なお、図6及び図7において、安全弁カバー610及びバスバは、省略されている。以下では図6を用いて、X軸の負の方向の側を基準としてセルホルダ120の構成に関する説明を行うが、同様の構成が、セルホルダ120のX軸の正の方向の側においても適用される。 FIG. 6 is an enlarged front view showing a state in which the battery cell 150 of FIG. 3 is accommodated in the lower case 110 and the cell holder 120. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. Fig.8 (a) is a figure which shows an example of the BB cross section of FIG. FIG. 8B is a view showing a modified example of the protrusion 156 of the insulating sheet 155 together with the enlarged view of the dotted line encircled portion of FIG. FIG. 6 is an enlarged front view of the negative direction side of the X axis on which the battery cells 150 stacked in three stages are arranged. 6 and 7, the safety valve cover 610 and the bus bar are omitted. Hereinafter, the configuration of the cell holder 120 will be described with reference to the negative direction side of the X axis with reference to FIG. 6, but the same configuration is also applied to the positive side of the X axis of the cell holder 120. .
セルホルダ120は、複数の電池セル150の内、隣接する一の電池セル150と他の電池セル150との間に配置された絶縁シート155と対応する位置において、外部と内部とを連通する孔部126aを有する。一例として、図6に示すとおり、孔部126aは、電池セル150の電極端子が露出する露出面、すなわち、前面を貫通し、絶縁シート155の一部を外部から視認可能にする。例えば、孔部126aは、セルホルダ120の前面において、後述する絶縁シート155の突起156の位置に対応する対称的な位置に少なくとも一対形成されるのが好適である。より具体的には、孔部126aは、セルホルダ120の前面の上半部における、X軸正の方向及び負の方向の端部に一対形成される。同様に、孔部126aは、セルホルダ120の前面の下半部における、X軸正の方向及び負の方向の端部に一対形成される。すなわち、図6では、孔部126aは、セルホルダ120の前面のX軸の負の方向の側において、二対形成される。しかしながら、これに限定されず、孔部126aは、セルホルダ120内部の絶縁シート155を視認可能であれば、X軸方向の片側のみに形成されてもよい。また、孔部126aは、その貫通方向に視認した時に、電池セル150の電極端子に溶接されるバスバと重畳しない位置に形成されるのが好適である。なお、上記では、孔部126aは、セルホルダ120の前面に形成されるものとして説明したが、これに限定されない。孔部126aは、セルホルダ120及び下部ケース110の外部から、内部の絶縁シート155の配置を確認可能であれば、セルホルダ120及び下部ケース110の任意の面に形成されてもよい。 The cell holder 120 is a hole portion that communicates the outside and the inside at a position corresponding to the insulating sheet 155 disposed between one adjacent battery cell 150 and the other battery cell 150 among the plurality of battery cells 150. 126a. As an example, as shown in FIG. 6, the hole 126a penetrates the exposed surface where the electrode terminal of the battery cell 150 is exposed, that is, the front surface, and makes a part of the insulating sheet 155 visible from the outside. For example, it is preferable that at least one pair of the hole portions 126a is formed at a symmetric position corresponding to a position of a projection 156 of an insulating sheet 155 described later on the front surface of the cell holder 120. More specifically, a pair of holes 126a are formed at the ends of the upper half of the front surface of the cell holder 120 in the positive direction and the negative direction of the X axis. Similarly, a pair of holes 126a are formed at the ends of the lower half of the front surface of the cell holder 120 in the positive direction and the negative direction of the X axis. That is, in FIG. 6, two pairs of the hole portions 126 a are formed on the negative side of the X axis on the front surface of the cell holder 120. However, the hole 126a may be formed only on one side in the X-axis direction as long as the insulating sheet 155 inside the cell holder 120 is visible. Moreover, it is preferable that the hole 126a is formed at a position that does not overlap with the bus bar welded to the electrode terminal of the battery cell 150 when viewed in the penetrating direction. In the above description, the hole 126a is described as being formed on the front surface of the cell holder 120, but is not limited thereto. The hole 126a may be formed on any surface of the cell holder 120 and the lower case 110 as long as the arrangement of the inner insulating sheet 155 can be confirmed from the outside of the cell holder 120 and the lower case 110.
図7において、電池セル150−1〜3は、絶縁シート155を挟んで、3段に積層され、下部ケース110とセルホルダ120との間に収容される。下部ケース110は、Y軸の正の方向の側に、リブ114を有するクラッシャブルゾーン113を備える。クラッシャブルゾーン113には、電池セル150が収容されていない。クラッシャブルゾーン113の剛性は、リブ114によって高められうる。クラッシャブルゾーン113は、リブ114以外の部分に空間を有する。このようにすることで、クラッシャブルゾーン113は、例えば、下部ケース110に対してY軸の負の方向に衝撃が与えられた場合に衝撃を吸収するように変形しやすくなる。結果として、電池セル150に対する衝撃が緩和されうる。また、下部ケース110が軽量化されうる。 In FIG. 7, battery cells 150-1 to 150-3 are stacked in three stages with an insulating sheet 155 interposed therebetween, and are accommodated between the lower case 110 and the cell holder 120. The lower case 110 includes a crushable zone 113 having ribs 114 on the positive direction side of the Y axis. The battery zone 150 is not accommodated in the crashable zone 113. The rigidity of the crushable zone 113 can be increased by the rib 114. The crushable zone 113 has a space in a portion other than the rib 114. By doing so, the crushable zone 113 is easily deformed so as to absorb the impact when, for example, an impact is applied to the lower case 110 in the negative direction of the Y axis. As a result, the impact on the battery cell 150 can be reduced. Further, the lower case 110 can be reduced in weight.
図7及び図8において、絶縁シート155は、複数の電池セル150の内、隣接する一の電池セル150と他の電池セル150との間に配置される。例えば、1つの絶縁シート155は、セルホルダ120内で、電池セル150−1及び電池セル150−2によって、Z軸方向に沿って挟まれる。また、絶縁シート155は、そのX軸及びY軸方向の各端部とセルホルダ120の対応する内面とが近接又は当接するように、セルホルダ120内に配置される。特に、セルホルダ120は、前面の裏側に形成されたリブ127を有し、絶縁シート155の対応する1つの外周縁がリブ127に沿って近接又は当接する。また、リブ127のX軸方向の両端は、後述する絶縁シート155の突起156を受け入れるために切欠状となる。なお、絶縁シート155のシート厚は、絶縁シート155が収容される2つの電池セル150間の空隙の大きさ及びリブ127の幅に依存して決定される。 7 and 8, the insulating sheet 155 is disposed between one adjacent battery cell 150 and another battery cell 150 among the plurality of battery cells 150. For example, one insulating sheet 155 is sandwiched in the cell holder 120 by the battery cell 150-1 and the battery cell 150-2 along the Z-axis direction. Further, the insulating sheet 155 is disposed in the cell holder 120 such that each end in the X-axis and Y-axis directions and the corresponding inner surface of the cell holder 120 are close to or in contact with each other. In particular, the cell holder 120 has a rib 127 formed on the back side of the front surface, and one corresponding outer peripheral edge of the insulating sheet 155 approaches or abuts along the rib 127. Further, both ends of the rib 127 in the X-axis direction are notched so as to receive projections 156 of an insulating sheet 155 described later. The sheet thickness of the insulating sheet 155 is determined depending on the size of the gap between the two battery cells 150 in which the insulating sheet 155 is accommodated and the width of the rib 127.
また、絶縁シート155は、1つの外周縁の端部から突出する突起156を有するのが好適である。突起156は、図8(a)に示すとおり、例えば略矩形状である。さらに、突起156は、絶縁シート155の1つの外周縁の両端部において、対称的に一対形成されるのが好適である。しかしながら、上記に限定されず、突起156は、任意の形状であってよい。特に、突起156は、図8(b)に示すようなテーパ状であってもよい。すなわち、突起156は、Y軸負の方向に向かって次第に細くなる形状であってもよい。また、セルホルダ120は、突起156の形状に対応するように内面に形成された誘い込み部126bを有してもよい。また、突起156は、絶縁シート155の1つの外周縁の一方の端部にのみ形成されてもよいし、そもそも形成されなくてもよい。 The insulating sheet 155 preferably has a protrusion 156 that protrudes from the end of one outer peripheral edge. As shown in FIG. 8A, the protrusion 156 has, for example, a substantially rectangular shape. Furthermore, it is preferable that a pair of protrusions 156 are formed symmetrically at both ends of one outer peripheral edge of the insulating sheet 155. However, the present invention is not limited to the above, and the protrusion 156 may have an arbitrary shape. In particular, the protrusion 156 may have a tapered shape as shown in FIG. In other words, the protrusion 156 may have a shape that gradually decreases in the negative Y-axis direction. In addition, the cell holder 120 may have a guiding portion 126b formed on the inner surface so as to correspond to the shape of the protrusion 156. Further, the protrusion 156 may be formed only at one end of one outer peripheral edge of the insulating sheet 155 or may not be formed in the first place.
以上のような孔部126a及び突起156の構成により絶縁シート155の一部を外部から視認可能であるので、作業者は、筐体(下部ケース110及びセルホルダ120)内における絶縁シート155の配置を確認できる。特に、突起156を設けることにより、絶縁シート155の視認性が向上する。 Since a part of the insulating sheet 155 can be visually recognized from the outside by the configuration of the hole 126a and the protrusion 156 as described above, the operator can arrange the insulating sheet 155 in the housing (the lower case 110 and the cell holder 120). I can confirm. In particular, the visibility of the insulating sheet 155 is improved by providing the protrusion 156.
すなわち、本実施形態に係る組電池100は、筐体内に絶縁シート155が収容されているか否かの確認を可能にする。これにより、例えば、組電池100の組み付けが完了し、製品として出荷された後であっても、作業者は、セルホルダ120と下部ケース110とを開けることなく絶縁シート155の存在を確認することができる。また、組電池100は、絶縁シート155が筐体内の正確な位置に配置されているか否かの確認を可能にする。仮に絶縁シート155の位置がずれていたり、斜めに挿入されている場合、孔部126aを介して視認される突起156の見え方が変化するので、作業者は容易に絶縁シート155の状態を認識できる。 That is, the assembled battery 100 according to the present embodiment enables confirmation of whether or not the insulating sheet 155 is accommodated in the housing. Thereby, for example, even after the assembly of the assembled battery 100 is completed and shipped as a product, the operator can confirm the presence of the insulating sheet 155 without opening the cell holder 120 and the lower case 110. it can. Moreover, the assembled battery 100 enables confirmation of whether or not the insulating sheet 155 is disposed at an accurate position in the housing. If the position of the insulating sheet 155 is shifted or inserted obliquely, the appearance of the protrusion 156 visually recognized through the hole 126a changes, so that the operator can easily recognize the state of the insulating sheet 155. it can.
組電池100は、バスバと孔部126aとが重畳しない位置に形成されるので、バスバが電池セル150の電極端子に溶接されたとしても、当該孔部126aを介して絶縁シート155の視認を可能とする。 Since the assembled battery 100 is formed at a position where the bus bar and the hole 126a do not overlap, even if the bus bar is welded to the electrode terminal of the battery cell 150, the insulating sheet 155 can be visually recognized through the hole 126a. And
組電池100は、突起156をテーパ状とし、セルホルダ120に対応する誘い込み部126bを形成することで、絶縁シート155のセルホルダ120への誘い込み性が向上する。これにより、セルホルダ120に絶縁シート155を組み付ける際に、絶縁シート155は、セルホルダ120の奥部まで正確に挿入される。このように、組電池100は、セルホルダ120への絶縁シート155の組み付けを容易にする。 In the battery pack 100, the protrusion 156 is tapered, and the guiding portion 126b corresponding to the cell holder 120 is formed, so that the insulating property of the insulating sheet 155 to the cell holder 120 is improved. Thereby, when the insulating sheet 155 is assembled to the cell holder 120, the insulating sheet 155 is accurately inserted to the back of the cell holder 120. Thus, the assembled battery 100 facilitates the assembly of the insulating sheet 155 to the cell holder 120.
また、組電池100は、セルホルダ120のリブ127に切欠部を設けることで、内部の絶縁シート155の突起156の視認性を向上させる。さらに、組電池100は、当該切欠部が突起156を受け入れることで、セルホルダ120内における絶縁シート155の位置を決定できる。 Moreover, the assembled battery 100 improves the visibility of the protrusion 156 of the internal insulating sheet 155 by providing a notch in the rib 127 of the cell holder 120. Furthermore, the assembled battery 100 can determine the position of the insulating sheet 155 in the cell holder 120 when the notch receives the protrusion 156.
さらに、一対の突起156及び対応する一対の孔部126aの配置が対称的であることにより、作業者は、組み付ける際に絶縁シート155の向きに注意を払う必要が無い。これにより、組電池100は、組立性を向上できる。 Furthermore, the symmetrical arrangement of the pair of protrusions 156 and the corresponding pair of hole portions 126a eliminates the need for the operator to pay attention to the direction of the insulating sheet 155 when assembling. Thereby, the assembled battery 100 can improve assembly property.
図9は、センサ基板231が取り付けられた組電池100の正面図である。図4にも示されている構成についての説明は、省略する。組電池100は、前面の側に、センサ基板231−1〜2と、FPC232−1〜2(Flexible Print Circuit)とを備える。センサ基板231−1〜2は、センサ基板231ともいう。FPC232−1〜2は、FPC232ともいう。 FIG. 9 is a front view of the assembled battery 100 to which the sensor substrate 231 is attached. A description of the configuration shown in FIG. 4 is omitted. The assembled battery 100 includes sensor substrates 231-1 and 2 and FPCs 232-1 and 2 (Flexible Print Circuit) on the front side. The sensor substrates 231-1 and 231-2 are also referred to as sensor substrates 231. The FPC 232-1 and 2 are also referred to as FPC232.
センサ基板231−1は、3段に積層された電池セル150−1〜3に電気的に接続されるセル間バスバ160−1〜3及び総マイナス端子バスバ165のセンサ取付端子163に、取付部材233によって取り付けられる。センサ基板231−2は、2段に積層された電池セル150−4〜5に電気的に接続されるセル間バスバ160−3〜4及び総プラス端子バスバ164のセンサ取付端子163に電気的に接続するように、取付部材233によって取り付けられる。取付部材233は、例えば、ねじ又はビス等であってよい。FPC232−1は、センサ基板231−1と、BMS基板141(図12及び図13参照)とを電気的に接続する。BMS基板141は、図2のBMS140の機能を実行する回路を含む。FPC232−2は、センサ基板231−1と、センサ基板231−2とを電気的に接続する。 The sensor board 231-1 is attached to the sensor mounting terminals 163 of the inter-cell bus bars 160-1 to 160-3 and the total minus terminal bus bar 165 that are electrically connected to the battery cells 150-1 to 3-3 stacked in three stages. 233 is attached. The sensor substrate 231-2 is electrically connected to the sensor mounting terminals 163 of the inter-cell bus bars 160-3 to 4-4 and the total plus terminal bus bar 164 which are electrically connected to the battery cells 150-4 to 5 stacked in two stages. It attaches with the attachment member 233 so that it may connect. The attachment member 233 may be, for example, a screw or a screw. The FPC 232-1 electrically connects the sensor substrate 231-1 and the BMS substrate 141 (see FIGS. 12 and 13). The BMS substrate 141 includes a circuit that performs the function of the BMS 140 of FIG. The FPC 232-2 electrically connects the sensor board 231-1 and the sensor board 231-2.
センサ基板231は、図2のセンサ230の機能を実行する回路を含む。センサ基板231は、各電池セル150の電極端子間に流れる電流、及び、電極端子間の電圧の少なくとも一方を測定しうる。センサ基板231は、BMS基板141からの測定指示に応じて、電流又は電圧を測定してよい。センサ基板231は、BMS基板141に測定結果を出力してよい。 The sensor substrate 231 includes a circuit that performs the function of the sensor 230 of FIG. The sensor substrate 231 can measure at least one of a current flowing between the electrode terminals of each battery cell 150 and a voltage between the electrode terminals. The sensor substrate 231 may measure current or voltage in response to a measurement instruction from the BMS substrate 141. The sensor substrate 231 may output the measurement result to the BMS substrate 141.
本実施形態に係る組電池100によれば、1枚のセンサ基板231が3段に積層された電池セル150と2段に積層された電池セル150とにまたがって取り付けられる場合と比較して、センサ基板231にかかる応力が緩和されうる。本実施形態に係る組電池100によれば、BMS基板141が電池セル150に直接取り付けられる場合と比較して、BMS基板141にかかる応力が緩和されうる。 According to the assembled battery 100 according to the present embodiment, compared to a case where one sensor substrate 231 is attached across the battery cells 150 stacked in three stages and the battery cells 150 stacked in two stages, The stress applied to the sensor substrate 231 can be relaxed. According to the assembled battery 100 according to the present embodiment, the stress applied to the BMS substrate 141 can be relaxed compared to the case where the BMS substrate 141 is directly attached to the battery cell 150.
図10は、図9のC−C矢線に沿った断面において1つのセル間バスバ160−4のみに着目した拡大断面図である。セル間バスバ160−4の片側は、セルホルダ120の前面から突出させた状態で保持されている電池セル150−5の負極端子153に溶接されている。上述したとおり、アーム部163bは、電池セル150−5とセル間バスバ160−4との溶接面からY軸の負の方向に延伸しつつ、X軸方向に傾斜する。アーム部163bの先端に連続して形成されるセンサ取付端子163には、センサ基板231−2が載置されている。センサ基板231−2は、ナット163aに螺合する取付部材233によって、センサ取付端子163に固定されている。より具体的には、セル間バスバ160−4は、センサ取付端子163とナット163aとにより、センサ取付端子163の裏面側からセンサ基板231−2を固定する。この時、ナット163aの一部は、セルホルダ120の前面に突設された収容部129の内部に収容される。なお、ここではセル間バスバ160−4のみを図示しているが、セル間バスバ160−1〜160−3についても同様の態様でセンサ基板231に取り付けられ、またナット163aの一部がセルホルダ120の収容部129の内部に収容される。 FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view focusing on only one inter-cell bus bar 160-4 in the cross-section along the line CC in FIG. One side of the inter-cell bus bar 160-4 is welded to the negative electrode terminal 153 of the battery cell 150-5 held in a state of protruding from the front surface of the cell holder 120. As described above, the arm portion 163b is inclined in the X-axis direction while extending in the negative direction of the Y-axis from the welding surface between the battery cell 150-5 and the inter-cell bus bar 160-4. A sensor substrate 231-2 is placed on the sensor mounting terminal 163 formed continuously at the tip of the arm portion 163b. The sensor substrate 231-2 is fixed to the sensor attachment terminal 163 by an attachment member 233 that is screwed into the nut 163a. More specifically, the inter-cell bus bar 160-4 fixes the sensor substrate 231-2 from the back side of the sensor mounting terminal 163 by the sensor mounting terminal 163 and the nut 163a. At this time, a part of the nut 163a is housed in the housing portion 129 that projects from the front surface of the cell holder 120. Note that only the inter-cell bus bar 160-4 is shown here, but the inter-cell bus bars 160-1 to 160-3 are also attached to the sensor substrate 231 in the same manner, and a part of the nut 163a is part of the cell holder 120. Is housed inside the housing portion 129.
このような状態で、セルホルダ120とセル間バスバ160とは、離間する。より具体的には、センサ取付端子163の裏面と収容部129の縁部129aとが離間する。同様に、ナット163aは、収容部129の縁部129aと離間する。すなわち、セルホルダ120とセル間バスバ160とは、直接接触しない。 In such a state, the cell holder 120 and the inter-cell bus bar 160 are separated from each other. More specifically, the back surface of the sensor mounting terminal 163 and the edge portion 129a of the housing portion 129 are separated from each other. Similarly, the nut 163a is separated from the edge portion 129a of the housing portion 129. That is, the cell holder 120 and the inter-cell bus bar 160 are not in direct contact.
本実施形態において、組電池100は、セル間バスバ160の寸法の公差に応じてセンサ基板231の固定を可能にする。すなわち、組電池100において、センサ基板231をセル間バスバ160に取り付けるための固定機構(ナット163a)がセル間バスバ160自体に設けられたことで、セル間バスバ160は、セルホルダ120と完全に離間する。これにより、両者の間に空間が形成され、組電池100は、セル間バスバ160の寸法の公差を許容できる。また、セルホルダ120が収容部129を有することによって、セル間バスバ160のナット163aが収容される空間が形成されるので、セル間バスバ160の寸法に対する公差の組電池100による許容度はより大きくなる。さらに、アーム部163bが傾斜し、センサ取付端子163がX軸方向及びY軸方向へと変位可能になるので、セル間バスバ160の寸法に対する公差の組電池100による許容度はさらに大きくなる。以上により、組電池100は、センサ基板231の位置合わせを容易にする。 In the present embodiment, the assembled battery 100 enables the sensor substrate 231 to be fixed according to the dimensional tolerance of the inter-cell bus bar 160. That is, in the assembled battery 100, the inter-cell bus bar 160 is completely separated from the cell holder 120 by providing the inter-cell bus bar 160 itself with a fixing mechanism (nut 163a) for attaching the sensor substrate 231 to the inter-cell bus bar 160. To do. Thereby, a space is formed between the two, and the assembled battery 100 can tolerate a dimensional tolerance of the inter-cell bus bar 160. Further, since the cell holder 120 has the accommodating portion 129, a space for accommodating the nut 163a of the inter-cell bus bar 160 is formed, so that the tolerance by the assembled battery 100 with respect to the dimension of the inter-cell bus bar 160 becomes larger. . Furthermore, since the arm portion 163b is inclined and the sensor mounting terminal 163 can be displaced in the X-axis direction and the Y-axis direction, the tolerance by the assembled battery 100 with respect to the dimension of the inter-cell bus bar 160 is further increased. As described above, the assembled battery 100 facilitates the alignment of the sensor substrate 231.
また、アーム部163bが弾性を有し、かつ、傾斜することで、アーム部163bは、応力を吸収しやすくなる。これにより、衝撃に対するセル間バスバ160の耐性が向上する。一方で、収容部129によって、アーム部163bの過度の弾性変形が規制される。すなわち、図10に示すとおり、アーム部163bが何らかの原因により大きく弾性変形すると、センサ取付端子163が収容部129の縁部129aと接触する。これにより、組電池100は、アーム部163bの破損を防止する。以上の2つの点から、組電池100の信頼性が向上する。 Further, the arm portion 163b has elasticity and is inclined, so that the arm portion 163b easily absorbs stress. Thereby, the tolerance of the inter-cell bus bar 160 against impact is improved. On the other hand, excessive elastic deformation of the arm portion 163b is regulated by the housing portion 129. That is, as shown in FIG. 10, when the arm portion 163 b is elastically deformed for some reason, the sensor attachment terminal 163 comes into contact with the edge portion 129 a of the housing portion 129. Thereby, the assembled battery 100 prevents the arm part 163b from being damaged. From the above two points, the reliability of the assembled battery 100 is improved.
さらに、組電池100は、固定機構(ナット163a)をセルホルダ120に設ける必要がなく、セルホルダ120の強度をさほど必要としないので、セルホルダ120の厚みを薄くすることもできる。 Furthermore, the assembled battery 100 does not need to be provided with a fixing mechanism (nut 163a) in the cell holder 120 and does not require much strength of the cell holder 120. Therefore, the thickness of the cell holder 120 can be reduced.
図11は、BATケース500と補機台座200とが取り付けられた組電池100を示す図である。BATケース500は、セルホルダ120に係合される。セルホルダ120及びBATケース500はそれぞれ、第1側面の側に凸部122及び凸部502を有する。セルホルダ120及びBATケース500はそれぞれ、図示されていない第2側面の側にも、凸部122及び凸部502を有する。係合部材180は、第1側面及び第2側面で凸部122と凸部502とを挟持することによって、セルホルダ120とBATケース500とを係合する。 FIG. 11 is a diagram showing the assembled battery 100 to which the BAT case 500 and the auxiliary machine base 200 are attached. The BAT case 500 is engaged with the cell holder 120. Each of the cell holder 120 and the BAT case 500 has a convex portion 122 and a convex portion 502 on the first side surface side. Each of the cell holder 120 and the BAT case 500 has a convex portion 122 and a convex portion 502 on the second side surface (not shown). The engaging member 180 engages the cell holder 120 and the BAT case 500 by sandwiching the convex portion 122 and the convex portion 502 between the first side surface and the second side surface.
BATケース500は、上面の側及び底面の側に、図4に示すセルホルダ120の係合孔125に嵌合する爪を有する。BATケース500とセルホルダ120とは、上面及び底面の側それぞれで、セルホルダ120の係合孔125と、BATケース500の爪とが嵌合することによっても係合される。セルホルダ120の係合孔125は、BATケース500の爪の外側に位置してよいし、内側に位置してよい。BATケース500の爪とセルホルダ120の係合孔125とは、交換されてよい。 The BAT case 500 has claws that fit into the engagement holes 125 of the cell holder 120 shown in FIG. 4 on the upper surface side and the bottom surface side. The BAT case 500 and the cell holder 120 are also engaged when the engagement holes 125 of the cell holder 120 and the claws of the BAT case 500 are fitted on the upper surface and the bottom surface, respectively. The engagement hole 125 of the cell holder 120 may be located outside the claw of the BAT case 500 or may be located inside. The claw of the BAT case 500 and the engagement hole 125 of the cell holder 120 may be exchanged.
BATケース500がセルホルダ120に係合されることによって、電池セル150のキャップ面151の側に設けられるセンサ基板231等の構成がBATケース500によってカバーされる。BATケース500は、組電池100に正面側から加わる衝撃を緩和しうる。 By engaging the BAT case 500 with the cell holder 120, the configuration of the sensor substrate 231 provided on the cap surface 151 side of the battery cell 150 is covered by the BAT case 500. The BAT case 500 can mitigate the impact applied to the assembled battery 100 from the front side.
下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500とが係合して構成されるモジュールは、電池モジュールともいう。電池モジュールは、電池セル150が3段に積層されている側と、電池セル150が2段に積層されている側とを有する。電池セル150が3段に積層されている側は、3段側ともいう。電池セル150が2段に積層されている側は、2段側ともいう。言い換えれば、電池モジュールは、2段側と3段側とを有する。下部ケース110、セルホルダ120及びBATケース500は、電池モジュールと同様に、2段側と3段側とを有する。 A module configured by engaging the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 is also referred to as a battery module. The battery module has a side where the battery cells 150 are stacked in three stages and a side where the battery cells 150 are stacked in two stages. The side where the battery cells 150 are stacked in three stages is also referred to as a three-stage side. The side where the battery cells 150 are stacked in two stages is also referred to as a two-stage side. In other words, the battery module has a two-stage side and a three-stage side. The lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 have a two-stage side and a three-stage side, similarly to the battery module.
BATケース500は、3段側の上面に、ヒュージブルリンク240を備える。ヒュージブルリンク240は、一端において、総マイナス銅バスバ286及び総マイナス端子バスバ165を介して、電池セル150−1の負極端子153に電気的に接続される。ヒュージブルリンク240は、他端において、GND銅バスバ280を介して、GND端子270に電気的に接続される。 The BAT case 500 includes a fusible link 240 on the upper surface on the third stage side. The fusible link 240 is electrically connected at one end to the negative terminal 153 of the battery cell 150-1 via the total minus copper bus bar 286 and the total minus terminal bus bar 165. The fusible link 240 is electrically connected to the GND terminal 270 via the GND copper bus bar 280 at the other end.
下部ケース110は、電池モジュールの3段側の上面に、BMS基板141を取り付けるためのナット穴146と、BMS基板141に設けられる嵌合孔144(図13参照)に嵌合するためのピン147とを備える。下部ケース110は、組電池100の背面の側に、リブ114を備える。下部ケース110は、組電池100の背面の側に、固定部116を備える。組電池100は、固定部116をボルト等で固定することで、車体等に固定されうる。下部ケース110は、固定部116から上面側に延在するピラー117を備える。ピラー117は、下部ケース110の他の部分より厚く、高い剛性を有しうる。下部ケース110は、ピラー117が高い剛性を有することによって、固定部116に加わる外力によって変形しにくくなる。 The lower case 110 has a nut hole 146 for attaching the BMS board 141 and a pin 147 for fitting into a fitting hole 144 (see FIG. 13) provided in the BMS board 141 on the upper surface of the battery module on the third stage side. With. The lower case 110 includes a rib 114 on the back side of the assembled battery 100. The lower case 110 includes a fixing portion 116 on the back side of the assembled battery 100. The assembled battery 100 can be fixed to a vehicle body or the like by fixing the fixing portion 116 with a bolt or the like. The lower case 110 includes a pillar 117 extending from the fixed portion 116 to the upper surface side. The pillar 117 is thicker than other parts of the lower case 110 and may have high rigidity. The lower case 110 is less likely to be deformed by an external force applied to the fixing portion 116 because the pillar 117 has high rigidity.
補機台座200は、締結部370にボルト340で締結される。締結部370は、電池モジュールの2段側の上面の4箇所に設けられる。組電池100は、締結部370が電池モジュールの3段側の上面に設けられる場合と比較して、Z軸方向の寸法を小さくされうる。補機台座200の締結部370が設けられる箇所は、4箇所に限られず、3箇所以下であってよいし、5箇所以上であってもよい。補機台座200は、少なくとも3箇所の締結部370で電池モジュールに締結されることによって、電池モジュールに対して、より安定して取り付けられうる。 The auxiliary machine base 200 is fastened to the fastening portion 370 with bolts 340. Fastening portions 370 are provided at four locations on the upper surface of the battery module on the second stage side. The assembled battery 100 can be reduced in dimension in the Z-axis direction as compared with the case where the fastening portion 370 is provided on the upper surface of the battery module on the third stage side. The place where the fastening portion 370 of the auxiliary machine base 200 is provided is not limited to four places, and may be three places or less, or five places or more. The auxiliary machine base 200 can be more stably attached to the battery module by being fastened to the battery module by at least three fastening portions 370.
図11に例示される補機台座200は、BATケース500の2段側の上面に設けられる締結部370と、下部ケース110の2段側の上面に設けられる締結部370とに、ボルト340で締結される。言い換えれば、図11に例示される補機台座200は、電池モジュール全体にまたがって締結される。補機台座200が電池モジュール全体にまたがって締結される場合、例えば補機台座200が下部ケース110だけに締結される場合と比較して、電池モジュールの剛性が高められうる。 An auxiliary machine base 200 illustrated in FIG. 11 is connected to a fastening portion 370 provided on the upper surface on the second stage side of the BAT case 500 and a fastening portion 370 provided on the upper surface on the second stage side of the lower case 110 with bolts 340. It is concluded. In other words, the auxiliary machine base 200 illustrated in FIG. 11 is fastened over the entire battery module. When the auxiliary machine pedestal 200 is fastened over the entire battery module, for example, the rigidity of the battery module can be increased as compared with the case where the auxiliary machine pedestal 200 is fastened only to the lower case 110.
電池モジュールの剛性は、下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500との間の相対的な変位が規制されることによって高められうる。補機台座200が電池モジュール全体にまたがって締結される場合、下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500との間の相対的な変位は規制されうる。補機台座200は、電池モジュール全体にまたがって締結されるだけでなく、下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500との間の相対的な変位が規制されるように、電池モジュールに締結されてよい。補機台座200は、例えば上部ケース300の少なくとも1箇所と締結されてよい。上部ケース300が電池モジュールの外側に組み付けられる場合、補機台座200と上部ケース300の少なくとも1箇所が締結されることで、電池モジュールの各構成部の相対的な変位が規制されうる。 The rigidity of the battery module can be increased by restricting relative displacement among the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500. When the auxiliary machine base 200 is fastened across the entire battery module, the relative displacement among the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 can be restricted. Auxiliary machine base 200 is not only fastened across the entire battery module, but also fastened to the battery module so that relative displacement between lower case 110, cell holder 120, and BAT case 500 is restricted. Good. The auxiliary machine pedestal 200 may be fastened to at least one place of the upper case 300, for example. When the upper case 300 is assembled to the outside of the battery module, the relative displacement of each component of the battery module can be regulated by fastening at least one of the auxiliary machine base 200 and the upper case 300.
補機台座200は、リレー220を取り付けるためのリレー締結部360を備える。リレー締結部360は、図11に例示される3個に限られず、2個以下であってよいし、4個以上であってもよい。補機台座200のリレー締結部360を備える部分の厚みは、補機台座200の他の部分の厚みよりも、厚くされてよい。このようにすることで、リレー220が取り付けられる部分の剛性が高められうる。また、リレー220の動作による振動が、周囲に伝搬しにくくなる。 The auxiliary machine base 200 includes a relay fastening portion 360 for attaching the relay 220. The number of relay fastening portions 360 is not limited to three illustrated in FIG. 11, and may be two or less, or may be four or more. The thickness of the portion including the relay fastening portion 360 of the auxiliary machine pedestal 200 may be made thicker than the thickness of other parts of the auxiliary machine pedestal 200. By doing in this way, the rigidity of the part in which the relay 220 is attached can be improved. Further, vibration due to the operation of the relay 220 is difficult to propagate to the surroundings.
図12は、リレー220とMOS基板212とBMS基板141とが取り付けられた組電池100を示す図である。図11にも示されている構成についての説明は、省略する。 FIG. 12 is a diagram showing the assembled battery 100 to which the relay 220, the MOS substrate 212, and the BMS substrate 141 are attached. Description of the configuration shown in FIG. 11 is omitted.
MOS基板212は、MOSFET210を実装する。MOS基板212は、補機台座200に取り付けられる。MOS基板212は、LOAD銅バスバ282を介して、LOAD端子260に電気的に接続される。 The MOSFET 210 is mounted on the MOS substrate 212. The MOS substrate 212 is attached to the auxiliary machine base 200. The MOS substrate 212 is electrically connected to the LOAD terminal 260 via the LOAD copper bus bar 282.
リレー220は、補機台座200に設けられたリレー締結部360(図11参照)にボルト350で締結される。リレー220が締結される箇所は、3箇所に限られず、2箇所以下であってよいし、4箇所以上であってもよい。リレー220は、少なくとも3箇所で補機台座200に締結される場合、補機台座200に対して、より安定して取り付けられうる。 The relay 220 is fastened by a bolt 350 to a relay fastening portion 360 (see FIG. 11) provided on the auxiliary machine base 200. The location where the relay 220 is fastened is not limited to 3 locations, and may be 2 locations or less, or 4 locations or more. The relay 220 can be more stably attached to the auxiliary machine base 200 when fastened to the auxiliary machine base 200 at at least three locations.
リレー220は、一端において、総プラス銅バスバ285及び総プラス端子バスバ164を介して、電池セル150−5の正極端子152に電気的に接続される。リレー220は、他端において、SSG銅バスバ281を介して、SSG端子250と、MOS基板212とに電気的に接続される。 The relay 220 is electrically connected at one end to the positive terminal 152 of the battery cell 150-5 via the total plus copper bus bar 285 and the total plus terminal bus bar 164. Relay 220 is electrically connected to SSG terminal 250 and MOS substrate 212 via SSG copper bus bar 281 at the other end.
図13は、BMS基板141の構成を示す図である。BMS基板141は、回路部品142と、取付孔143と、嵌合孔144とを備える。回路部品142の少なくとも一部は、BMS140の機能を実行する回路に対応する。下部ケース110の3段側の上面には、ナット穴146とピン147とが設けられる。BMS基板141は、ピン147と嵌合孔144とが嵌合するように、ナット穴146に取付部材145によって取り付けられる。取付部材145は、例えば、ねじ又はビス等であってよい。ピン147と嵌合孔144とが嵌合することによって、電池モジュールへのBMS基板141の取り付けの精度が向上しうる。また、電池モジュールへのBMS基板141の取り付けが容易になりうる。 FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the BMS substrate 141. The BMS substrate 141 includes a circuit component 142, a mounting hole 143, and a fitting hole 144. At least a part of the circuit component 142 corresponds to a circuit that executes the function of the BMS 140. A nut hole 146 and a pin 147 are provided on the upper surface of the lower case 110 on the three-stage side. The BMS substrate 141 is attached to the nut hole 146 by the attachment member 145 so that the pin 147 and the fitting hole 144 are fitted. The attachment member 145 may be, for example, a screw or a screw. By fitting the pins 147 and the fitting holes 144, the accuracy of attaching the BMS substrate 141 to the battery module can be improved. Further, the BMS substrate 141 can be easily attached to the battery module.
BMS基板141は、FPC232−1によって、センサ基板231に通信可能に接続される。BMS基板141は、MOSケーブル312によって、MOS基板212に通信可能に接続される。BMS基板141は、コネクタケーブル314によって、コネクタ310に通信可能に接続される。BMS基板141は、コネクタ310を介して、電源システム400の制御部460に通信可能に接続されうる。BMS基板141は、制御部460に限られず、他の装置に通信可能に接続されてもよい。 The BMS board 141 is communicably connected to the sensor board 231 by the FPC 232-1. The BMS substrate 141 is communicably connected to the MOS substrate 212 by the MOS cable 312. The BMS board 141 is communicably connected to the connector 310 by a connector cable 314. The BMS board 141 can be communicably connected to the control unit 460 of the power supply system 400 via the connector 310. The BMS substrate 141 is not limited to the control unit 460, and may be connected to other devices so as to be communicable.
補機台座200と、リレー220と、MOS基板212と、BMS基板141とで構成されるモジュールは、補機モジュールともいう。 A module constituted by the auxiliary machine base 200, the relay 220, the MOS board 212, and the BMS board 141 is also referred to as an auxiliary machine module.
図14は、図1に示す組電池100の分解斜視図である。電池モジュールは、以下のように組み立てられてよい。電池セル150は、絶縁シート155を挟んで3段と2段とに積層され、下部ケース110とセルホルダ120との間に収容される。下部ケース110とセルホルダ120とは、係合部材180によって係合される。電池セル150の電極端子に、バスバが取り付けられる。電池セル150のキャップ面151の側にシール630を挟んで安全弁カバー610及び611が取り付けられる。安全弁カバー610及び611は、ガスチューブ620で接続される。バスバのセンサ取付端子163に、センサ基板231が取り付けられる。BATケース500が電池セル150のキャップ面151の側をカバーするように、セルホルダ120に、係合部材180によって係合される。安全弁カバー611のガスダクト614に、ガス排出管600が取り付けられる。BATケース500の上面に、GND銅バスバ280と、総マイナス銅バスバ286と、ヒュージブルリンク240とが取り付けられる。 FIG. 14 is an exploded perspective view of the battery pack 100 shown in FIG. The battery module may be assembled as follows. The battery cells 150 are stacked in three and two stages with the insulating sheet 155 interposed therebetween, and are accommodated between the lower case 110 and the cell holder 120. Lower case 110 and cell holder 120 are engaged by engagement member 180. A bus bar is attached to the electrode terminal of the battery cell 150. Safety valve covers 610 and 611 are attached to the cap surface 151 side of the battery cell 150 with the seal 630 interposed therebetween. Safety valve covers 610 and 611 are connected by a gas tube 620. The sensor substrate 231 is attached to the sensor attachment terminal 163 of the bus bar. The BAT case 500 is engaged with the cell holder 120 by the engaging member 180 so as to cover the cap surface 151 side of the battery cell 150. A gas exhaust pipe 600 is attached to the gas duct 614 of the safety valve cover 611. On the upper surface of the BAT case 500, a GND copper bus bar 280, a total minus copper bus bar 286, and a fusible link 240 are attached.
補機モジュールは、以下のように組み立てられてよい。補機台座200は、電池モジュールの2段側の上面にボルト340で取り付けられる。補機台座200の上に、SSG銅バスバ281と、LOAD銅バスバ282と、総プラス銅バスバ285と、MOS基板212とが取り付けられる。リレー220は、補機台座200に、ボルト350で取り付けられる。BMS基板141は、電池モジュールの3段側の上面に取り付けられる。補機台座200は、リレー220等が取り付けられた後に、電池モジュールに取り付けられてよい。補機台座200が電池モジュールに取り付けられる前に、補機台座200にリレー220又はMOS基板212等が取り付けられる場合、組電池100の組み立てがより容易になりうる。 The accessory module may be assembled as follows. The auxiliary machine base 200 is attached to the upper surface of the battery module on the second stage side with bolts 340. On the auxiliary machine base 200, the SSG copper bus bar 281, the LOAD copper bus bar 282, the total plus copper bus bar 285, and the MOS substrate 212 are attached. The relay 220 is attached to the auxiliary machine base 200 with bolts 350. The BMS substrate 141 is attached to the upper surface on the third stage side of the battery module. The auxiliary machine base 200 may be attached to the battery module after the relay 220 or the like is attached. When the relay 220 or the MOS substrate 212 is attached to the auxiliary machine base 200 before the auxiliary machine base 200 is attached to the battery module, the assembled battery 100 can be assembled more easily.
上部ケース300は、電池モジュールと補機モジュールとが組み合わされた後、全体をカバーするように取り付けられる。上部ケース300は、例えば、爪と穴との嵌合によって電池ケースに係合されてよい。組電池100は、以上説明してきた手順例によって、組み立てられうる。 The upper case 300 is attached so as to cover the whole after the battery module and the auxiliary module are combined. The upper case 300 may be engaged with the battery case, for example, by fitting a claw and a hole. The assembled battery 100 can be assembled according to the procedure example described above.
電池モジュールの組み立てにおいて、電池セル150は、接着剤によってセルホルダ120に接着されてよい。接着剤は、電池セル150とセルホルダ120とを接着可能な任意の接着剤であってよい。接着剤は、例えばアクリル系接着剤又はエポキシ系接着剤等であってよい。接着剤は、セルホルダ120に塗布されてよい。接着剤は、セルホルダ120の、電池セル150のキャップ面151に対向する部分に塗布されてよい。電池セル150は、セルホルダ120に接着剤が塗布された後に、セルホルダ120に挿入されてよい。 In the assembly of the battery module, the battery cell 150 may be bonded to the cell holder 120 with an adhesive. The adhesive may be any adhesive that can bond the battery cell 150 and the cell holder 120. The adhesive may be, for example, an acrylic adhesive or an epoxy adhesive. The adhesive may be applied to the cell holder 120. The adhesive may be applied to a portion of the cell holder 120 that faces the cap surface 151 of the battery cell 150. The battery cell 150 may be inserted into the cell holder 120 after an adhesive is applied to the cell holder 120.
電池セル150とセルホルダ120とが接着された後、電池セル150の電極端子には、バスバが溶接されてよい。電極端子とバスバとが溶接される際、電極端子とバスバとの位置関係には、高い精度が要求されることがある。この場合、電池セル150とセルホルダ120とを接着する接着剤の塗布位置の精度を高めることによって、電極端子とバスバとの溶接が容易になりうる。また、電池セル150にバスバが溶接される前に電池セル150とセルホルダ120とが接着されることによって、電池モジュールの生産性が向上しうる。 After the battery cell 150 and the cell holder 120 are bonded, a bus bar may be welded to the electrode terminal of the battery cell 150. When the electrode terminal and the bus bar are welded, a high accuracy may be required for the positional relationship between the electrode terminal and the bus bar. In this case, welding of the electrode terminal and the bus bar can be facilitated by increasing the accuracy of the application position of the adhesive that bonds the battery cell 150 and the cell holder 120. Further, the battery cell 150 and the cell holder 120 are bonded to each other before the bus bar is welded to the battery cell 150, so that the productivity of the battery module can be improved.
本実施形態において、電池モジュール及び補機モジュールは、それぞれ別に組み立てられうる。このようにすることで、電池モジュール及び補機モジュール、並びに、組電池100の生産性が向上しうる。 In the present embodiment, the battery module and the auxiliary machine module can be assembled separately. By doing in this way, the productivity of a battery module, an auxiliary machine module, and the assembled battery 100 can be improved.
本実施形態において、組電池100は、第1側面の側にSSG端子250及びLOAD端子260を備え、前面の側にGND端子270を備える。GND端子270は、SSG端子250及びLOAD端子260が配置される面と異なる面に配置されることによって、識別されやすくなる。また、組電池100は、第1側面の側に、コネクタ310を備える。GND端子270は、コネクタ310と異なる側に配置されることによって、識別されやすくなる。このようにすることで、組電池100を車両に搭載する際における誤配線が防止されやすくなる。 In the present embodiment, the assembled battery 100 includes the SSG terminal 250 and the LOAD terminal 260 on the first side surface, and includes the GND terminal 270 on the front surface side. The GND terminal 270 is easily identified by being disposed on a surface different from the surface on which the SSG terminal 250 and the LOAD terminal 260 are disposed. The assembled battery 100 includes a connector 310 on the first side surface side. The GND terminal 270 is easily identified by being arranged on a different side from the connector 310. By doing in this way, it becomes easy to prevent the incorrect wiring at the time of mounting the assembled battery 100 in a vehicle.
GND端子270に電気的に接続されるケーブルの長さは、SSG端子250及びLOAD端子260に電気的に接続されるケーブルの長さと異なるように構成されてよい。このようにすることで、組電池100を車両に搭載する際における誤配線がさらに防止されやすくなる。 The length of the cable electrically connected to the GND terminal 270 may be different from the length of the cable electrically connected to the SSG terminal 250 and the LOAD terminal 260. By doing in this way, it becomes easy to prevent the incorrect wiring at the time of mounting the assembled battery 100 in a vehicle.
図15は、図11に示す組電池100を第1側面の側から見た図である。組電池100は、下部ケース110とセルホルダ120とBATケース500とを含む電池モジュールの2段側に、補機台座200を備える。電池モジュールの2段側は、X軸の正の方向の側に対応する。補機台座200は、締結部370に締結される。図15において、締結部370は、補機台座200で見えないため、破線で示される。締結部370は、図11に示すボルト340に対応する位置に4箇所設けられる。締結部370が設けられる箇所は、3箇所以下であってよいし、5箇所以上であってもよい。締結部370は、電池モジュールの3段側に設けられてよいし、他の部分に設けられてもよい。 FIG. 15 is a view of the assembled battery 100 shown in FIG. 11 as viewed from the first side surface. The assembled battery 100 includes an auxiliary machine base 200 on the second stage side of the battery module including the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500. The two-stage side of the battery module corresponds to the positive side of the X axis. The auxiliary machine base 200 is fastened to the fastening portion 370. In FIG. 15, the fastening portion 370 is shown by a broken line because it cannot be seen on the auxiliary machine base 200. Four fastening portions 370 are provided at positions corresponding to the bolts 340 shown in FIG. The place where the fastening part 370 is provided may be three or less, and may be five or more. The fastening portion 370 may be provided on the third stage side of the battery module, or may be provided in another portion.
電池セル150−4及び150−5は、下部ケース110に収容される。図15において、電池セル150−4及び150−5は、下部ケース110で見えないため、破線で示される。 The battery cells 150-4 and 150-5 are accommodated in the lower case 110. In FIG. 15, since the battery cells 150-4 and 150-5 are not visible in the lower case 110, they are indicated by broken lines.
下部ケース110は、電池セル150が収容されている部分の背面側に、セル背面板118を有する。セル背面板118は、下部ケース110の側面で見えないため、破線で示される。下部ケース110は、セル背面板118よりも背面側に、クラッシャブルゾーン113のリブ114を有する。 The lower case 110 has a cell back plate 118 on the back side of the part in which the battery cell 150 is accommodated. Since the cell back plate 118 is not visible on the side surface of the lower case 110, it is indicated by a broken line. The lower case 110 has the ribs 114 of the crushable zone 113 on the back side of the cell back plate 118.
図15において、締結部370は、リブ114の上に設けられる。締結部370は、リブ114とセル背面板118との交点114aの上に設けられてよい。交点114aの上に設けられる締結部370は、交点114aからY軸の正方向に移動した点に設けられる締結部370と比較して、より高い剛性で補機台座200を締結しうる。締結部370は、交点114aの近傍に設けられてよい。締結部370が設けられる位置が交点114aに近いほど、締結部370は、より高い剛性で補機台座200を締結しうる。 In FIG. 15, the fastening portion 370 is provided on the rib 114. The fastening portion 370 may be provided on the intersection 114 a between the rib 114 and the cell back plate 118. The fastening portion 370 provided on the intersection 114a can fasten the auxiliary machine base 200 with higher rigidity than the fastening portion 370 provided at a point moved in the positive direction of the Y axis from the intersection 114a. The fastening part 370 may be provided in the vicinity of the intersection 114a. As the position where the fastening portion 370 is provided is closer to the intersection 114a, the fastening portion 370 can fasten the auxiliary machine base 200 with higher rigidity.
リレー220は、補機台座200に載置される。リレー220は、補機台座200の上の、下部ケース110よりもBATケース500に近い側に載置されてよい。リレー220は、BATケース500に近い側に載置されることによって、電池セル150から遠ざけられる。このようにすることで、リレー220の動作によって発生する振動が、電池セル150に伝搬しにくくなる。 The relay 220 is placed on the auxiliary machine base 200. The relay 220 may be mounted on the auxiliary machine base 200 closer to the BAT case 500 than the lower case 110. The relay 220 is placed away from the battery cell 150 by being placed on the side close to the BAT case 500. By doing in this way, the vibration generated by the operation of the relay 220 becomes difficult to propagate to the battery cell 150.
図16は、図11に示す組電池100を背面の側から見た図である。締結部370は、リブ114の上に設けられる。締結部370は、リブ114とリブ114との交点114bの上に設けられてよい。交点114bの上に設けられる締結部370は、交点114bからX軸の正又は負の方向に移動した点に設けられる締結部370と比較して、より高い剛性で補機台座200を締結しうる。締結部370は、交点114bの近傍に設けられてよい。締結部370が設けられる位置が交点114bに近いほど、締結部370は、より高い剛性で補機台座200を締結しうる。 FIG. 16 is a view of the assembled battery 100 shown in FIG. 11 as viewed from the back side. The fastening portion 370 is provided on the rib 114. The fastening portion 370 may be provided on the intersection 114b between the rib 114 and the rib 114. The fastening portion 370 provided on the intersection 114b can fasten the auxiliary machine base 200 with higher rigidity than the fastening portion 370 provided at a point moved in the positive or negative direction of the X axis from the intersection 114b. . The fastening part 370 may be provided in the vicinity of the intersection 114b. As the position where the fastening portion 370 is provided is closer to the intersection 114b, the fastening portion 370 can fasten the auxiliary machine base 200 with higher rigidity.
本開示に係る一実施形態について、諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段等を1つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。 Although one embodiment according to the present disclosure has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present disclosure. For example, the functions included in each means can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means can be combined into one or divided.
100 組電池
110 下部ケース
112 凸部
113 クラッシャブルゾーン
114 リブ
114a、114b 交点
115 係合孔
116 固定部
117 ピラー
118 セル背面板
120 セルホルダ
122 凸部
125 係合孔
126a 孔部
126b 誘い込み部
127 リブ
128 係合爪
129 収容部
129a 縁部
130 第1の二次電池
140 BMS(バッテリコントローラ)
141 BMS基板
142 回路部品
143 取付穴
144 嵌合孔
145 取付部材
146 ナット穴
147 ピン
150 電池セル
151 キャップ面
152 正極端子
153 負極端子
154 安全弁
155 絶縁シート
156 突起
160 セル間バスバ
161 凸部
162 端子接続部
162a 溶接用開口
163 センサ取付端子
163a ナット(固定機構)
163b アーム部
164 総プラス端子バスバ
165 総マイナス端子バスバ
166 外部接続部
180 係合部材
200 補機台座
210 MOSFET
212 MOS基板
220 リレー
230 センサ
231 センサ基板(回路基板)
232 FPC
233 取付部材
240 ヒュージブルリンク
250 SSG端子
260 LOAD端子
270 GND端子
280 GND銅バスバ
281 SSG銅バスバ
282 LOAD銅バスバ
285 総プラス銅バスバ
286 総マイナス銅バスバ
300 上部ケース
301、302、303 凹部
310 コネクタ
312 MOSケーブル
314 コネクタケーブル
340、350 ボルト
360 リレー締結部
370 締結部(補機台座)
400 電源システム
410 オルタネータ
420 スタータ
430 第2の二次電池
440 負荷
450 スイッチ
460 制御部
500 BATケース
502 凸部
600 ガス排出管
610、611 安全弁カバー
612、613、614 ガスダクト
620 ガスチューブ
630 シール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Assembly battery 110 Lower case 112 Convex part 113 Crushable zone 114 Rib 114a, 114b Intersection 115 Engagement hole 116 Fixing part 117 Pillar 118 Cell back plate 120 Cell holder 122 Protrusion part 125 Engagement hole 126a Hole part 126b Lead-in part 127 Rib 128 Engagement claw 129 accommodating portion 129a edge portion 130 first secondary battery 140 BMS (battery controller)
141 BMS board 142 Circuit component 143 Mounting hole 144 Fitting hole 145 Mounting member 146 Nut hole 147 Pin 150 Battery cell 151 Cap surface 152 Positive electrode terminal 153 Negative electrode terminal 154 Safety valve 155 Insulating sheet 156 Protrusion 160 Inter-cell bus bar 161 Terminal connection 162 Part 162a Welding opening 163 Sensor mounting terminal 163a Nut (fixing mechanism)
163b Arm part 164 Total plus terminal bus bar 165 Total minus terminal bus bar 166 External connection part 180 Engagement member 200 Auxiliary machine base 210 MOSFET
212 MOS substrate 220 Relay 230 Sensor 231 Sensor substrate (circuit board)
232 FPC
233 mounting member 240 fusible link 250 SSG terminal 260 LOAD terminal 270 GND terminal 280 GND copper bus bar 281 SSG copper bus bar 282 LOAD copper bus bar 285 total plus copper bus bar 286 total minus copper bus bar 300 upper case 301, 302, 303 recess 310 connector 312 MOS cable 314 Connector cable 340, 350 Volt 360 Relay fastening part 370 Fastening part (auxiliary machine base)
400 power supply system 410 alternator 420 starter 430 second secondary battery 440 load 450 switch 460 control unit 500 BAT case 502 convex portion 600 gas exhaust pipe 610, 611 safety valve cover 612, 613, 614 gas duct 620 gas tube 630 seal
Claims (9)
前記複数の電池セルを保持するセルホルダと、
前記複数の電池セルの内、隣接する一の電池セルと他の電池セルとの間に配置される絶縁シートと、
を備え、
前記セルホルダは、隣接する前記一の電池セルと前記他の電池セルとの間に配置された前記絶縁シートと対応する位置において、外部と内部とを連通する孔部を有する、
組電池。 A plurality of battery cells;
A cell holder for holding the plurality of battery cells;
Among the plurality of battery cells, an insulating sheet disposed between one adjacent battery cell and another battery cell,
With
The cell holder has a hole portion that communicates between the outside and the inside at a position corresponding to the insulating sheet disposed between the adjacent one battery cell and the other battery cell.
Assembled battery.
請求項1に記載の組電池。 The hole portion penetrates an exposed surface where the electrode terminal of the battery cell is exposed, and a part of the insulating sheet is visible from the outside
The assembled battery according to claim 1.
請求項2に記載の組電池。 The part of the insulating sheet is a protrusion;
The assembled battery according to claim 2.
請求項3に記載の組電池。 The protrusion is tapered.
The assembled battery according to claim 3.
請求項3又は4に記載の組電池。 The cell holder is formed on the inner surface and has a guide portion corresponding to the shape of the protrusion.
The assembled battery according to claim 3 or 4.
請求項3乃至5のいずれか1項に記載の組電池。 A pair of the protrusions are formed at symmetrical positions at the end of the insulating sheet.
The assembled battery according to any one of claims 3 to 5.
請求項6に記載の組電池。 A pair of the holes are formed at symmetrical positions corresponding to the positions of the protrusions on the exposed surface of the cell holder.
The assembled battery according to claim 6.
前記リブは、前記突起に対応する位置において切欠状となる、
請求項3乃至7のいずれか1項に記載の組電池。 The insulating sheet is disposed on a rib formed on the inner surface of the cell holder,
The rib is notched at a position corresponding to the protrusion.
The assembled battery according to any one of claims 3 to 7.
請求項2乃至8のいずれか1項に記載の組電池。 When visually recognizing in the through direction of the hole, the bus bar welded to the electrode terminal of the battery cell and the hole do not overlap,
The assembled battery according to any one of claims 2 to 8.
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